RU2442767C1 - Способ получения экологически чистого высокооктанового бензина - Google Patents

Способ получения экологически чистого высокооктанового бензина Download PDF

Info

Publication number
RU2442767C1
RU2442767C1 RU2010133595/04A RU2010133595A RU2442767C1 RU 2442767 C1 RU2442767 C1 RU 2442767C1 RU 2010133595/04 A RU2010133595/04 A RU 2010133595/04A RU 2010133595 A RU2010133595 A RU 2010133595A RU 2442767 C1 RU2442767 C1 RU 2442767C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
synthesis
gas
reactor
stage
hydrocarbons
Prior art date
Application number
RU2010133595/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Саламбек Наибович Хаджиев (RU)
Саламбек Наибович Хаджиев
Наталия Васильевна Колесниченко (RU)
Наталия Васильевна Колесниченко
Галина Ивановна Лин (RU)
Галина Ивановна Лин
Наталья Анатольевна Маркова (RU)
Наталья Анатольевна Маркова
Зарета Муратовна Букина (RU)
Зарета Муратовна Букина
Дмитрий Алексеевич Ионин (RU)
Дмитрий Алексеевич Ионин
Галина Михайловна Графова (RU)
Галина Михайловна Графова
Original Assignee
Учреждение Российской Академии наук Ордена Трудового Касного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН (ИНХС РАН)
Открытое акционерное общество "Электрогорский институт нефтепереработки"(ОАО "ЭлИНП")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской Академии наук Ордена Трудового Касного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН (ИНХС РАН), Открытое акционерное общество "Электрогорский институт нефтепереработки"(ОАО "ЭлИНП") filed Critical Учреждение Российской Академии наук Ордена Трудового Касного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН (ИНХС РАН)
Priority to RU2010133595/04A priority Critical patent/RU2442767C1/ru
Priority to PCT/RU2011/000626 priority patent/WO2012021095A2/ru
Priority to EA201300093A priority patent/EA022499B1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2442767C1 publication Critical patent/RU2442767C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/42—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/44—Noble metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01—Preparation of ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42—Catalytic treatment
    • C10G3/44—Catalytic treatment characterised by the catalyst used
    • C10G3/47—Catalytic treatment characterised by the catalyst used containing platinum group metals or compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42—Catalytic treatment
    • C10G3/44—Catalytic treatment characterised by the catalyst used
    • C10G3/48—Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support
    • C10G3/49—Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support containing crystalline aluminosilicates, e.g. molecular sieves
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/04—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
    • C10L1/06—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons for spark ignition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтехимии и, более конкретно, к способу получения бензина путем каталитической конверсии смеси H2, CO и CO2 через диметиловый эфир и может быть использовано для получения высокооктанового бензина. Способ получения экологически чистого бензина с октановым числом 92-93 по исследовательскому методу включает стадию синтеза ДМЭ из синтез-газа в реакторе синтеза оксигенатов, парогазовая смесь из реактора синтеза оксигенатов без промежуточного их отделения от непревращенных компонентов поступает на стадию синтеза углеводородов из ДМЭ, проводимого в присутствии катализатора на основе цеолита типа пентасилов, содержащего оксид цинка и палладий, затем контактная смесь поступает в сепараторы, где происходит ее разделение на водную, углеводородную и газовую фазы, газовую фазу разделяют на два потока, первый поток рециркулирует в реактор синтеза оксигенатов (получения диметилового эфира) Технический результат - улучшение качества бензина за счет снижения содержания дурола, повышение селективности по C5+, повышение производительности процесса, возможность применять синтез-газ практически любого состава для получения высокооктанового бензина. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относится к нефтехимии и, более конкретно, к способу получения бензина путем каталитической конверсии смеси H2, CO и CO2 через диметиловый эфир и/или метанол и может быть использовано для получения высокооктанового бензина.
Наряду с ростом цен на нефть и общей готовностью искать альтернативные источники углеводородов внимание специалистов крупных компаний сосредотачивается на способах преобразования этих углеводородов в пригодные для использования формы. В связи с эти весьма актуальным становится вовлечение в переработку альтернативных нефти источников углеродсодержащего сырья, таких как природный газ, попутные нефтяные газы, тяжелый мазут, уголь и шламы его переработки, торф, растительная биомасса и т.д., с целью получения высокооктановых компонентов бензина. При этом очень важно получать высококачественный бензин, соответствующий международным требованиям европейского стандарта Евро-4, введенного в действие с 2005 г., который ограничивает содержание ароматических соединений в автобензинах до 30% и, в частности бензола менее 1%.
Первой стадией переработки синтез-газа, полученного из любого углеродсодержащего сырья, в бензин является конверсия его в оксигенаты: ДМЭ и/или MeOH, а второй - превращение оксигенатов в углеводороды.
Все известные способы получения углеводородов бензинового ряда из CO и H2 можно разделить на две основные группы:
- одностадийные процессы, в которых стадия синтеза оксигенатов и углеводородов совмещены путем использования двухкомпонентных катализаторов;
- двухстадийные процессы, в которых синтез оксигенатов и синтез углеводородов проводятся в разных реакторах в присутствии металлоксидных и цеолитных катализаторов соответственно.
Примерами одностадийного способа получения является техническое решение, описанное в заявке WO 2006/126913 A2, согласно которому способ включает в себя получение из синтез-газа метанола, последующую дегидратацию его в ДМЭ и конверсию ДМЭ в бензин, которые осуществляются в одном реакторе. Для достижения высоких конверсий синтез-газа используют циркуляцию газового потока.
Недостатком процесса является высокое содержание ароматических углеводородов (до 60 мас.%).
Одним из первых примеров осуществления двухстадийного способа получения синтетического бензина из синтез-газа является патент СССР №632296, кл. C07C 1/04, B01J 23/80, 1978. Углеводороды получают контактированием окиси углерода и водорода на первой стадии с окисным катализатором синтеза метанола и твердым кислотным неорганическим катализатором дегидратации при 149-372°С с последующим контактированием на второй стадии продуктов первой стадии при 260-455°С с кристаллическим цеолитом. В качестве окисного катализатора синтеза метанола используют смесь окислов меди, хрома, цинка и лантана, взятых в количестве 50-70; 5-15; 15-25; 5-15 вес.ч. соответственно.
Получаемый продукт содержит не менее 30% ароматических углеводородов, среди которых не менее 6% приходится на тетраметилбензол (дурол). Известно, что дурол является нежелательным компонентом топлива, приводящим к сажевым отложениям в карбюраторе и, вследствие высокой температуры плавления (79°С), затрудняющим работу двигателя.
Другим примером является способ, описанный в патентах США №4481305 и 4520216, кл. C07C 1/04, C07C 1/20, 1984, где синтез-газ, имеющий мольное отношение CO/H2 выше 1 и CO/CO2 - от 5 до 20, поступает в реактор синтеза оксигенатов, где контактирует с одним или более катализаторами при температуре 150-400°С и давлении 5-100 бар, а затем газовая смесь без выделения промежуточных продуктов направляется во второй реактор, где в присутствии цеолитного катализатора при температуре 150-600°С ДМЭ превращается в углеводороды.
Общими недостатками описанных способов являются невысокая селективность процесса по углеводородам С5+ и высокое содержание ароматических углеводородов ~40% (в том числе дурола не менее 4%).
Известен способ получения высокооктанового бензина путем переработки синтез-газа в углеводороды в две стадии, описанный в патенте РФ №2143417, C07C 1/04, 27.12.1999 г. На первой стадии исходное сырье контактирует с катализатором, состоящим из цеолита типа ZSM-5 и металлоксидного компонента, содержащего (мас.%): CuO - 38-64, ZnO - 21-34, Cr2O3 - 0-22, Al2O3 - 6-9, смешанных в массовом соотношении 20-50/80-50, газовый поток после реактора первой стадии охлаждают и разделяют на жидкую фракцию и газовую фазу, содержащую непревращенные компоненты синтез-газа и диметиловый эфир, при этом из жидкой фракции далее выделяют диметиловый эфир, а газовую фазу делят на два потока - один идет на смешение с синтез-газом и подается в реактор первой стадии, второй газовый поток направляют на вторую стадию, где при контакте с катализатором, состоящим из цеолита типа ZSM-5 и металлоксидного компонента, содержащего (мас.%) ZnO - 65-70, Cr2O3 - 29-34, W2O5 - 1, смешанных в массовом соотношении 30-99/70-1, происходит превращение диметилового эфира и компонентов синтез-газа в бензиновую фракцию, газообразные углеводороды и водную фракцию. Водную фракцию путем дистилляции делят на воду и метанол, при этом воду используют для приготовления смеси H2, CO и CO2, а метанол направляют на стадию синтеза бензина.
По словам авторов, высокий выход бензиновой фракции достигается путем применения циркуляции, а также за счет использования во втором реакторе бифункционального катализатора, позволяющего дополнительно конвертировать непрореагировавшие оксиды углерода и водород в жидкие углеводороды. Однако организация двухстадийного процесса, как предлагается в данном способе, с независимыми циркуляциями на первой и второй стадии предусматривает наличие двух циркуляционных насосов высокого давления, а значит, существенное увеличение капитальных и эксплуатационных затрат, что можно отнести к недостаткам способа. Кроме того, технический результат не подтвержден ни описанием патента, ни таблицей, которые в данном патенте отсутствуют. Данный способ взят за прототип в Патенте РФ №2175960, C07C 1/02, и в таблице этого патента приведены результаты одного из характерных примеров вышеуказанного технического решения, в котором показан высокий выход ароматических углеводородов (более 40 мас.%).
Наиболее близким по техническому результату является способ получения высокооктанового бензина по патенту РФ №2248341, C07C 1/20, B01J 29/44, опубл. 20.03.2005 г. Согласно выбранному прототипу синтез углеводородов осуществляют в двухконтурном реакционном узле, включающем реактор синтеза ДМЭ из синтез-газа (мольное отношение H2/CO не менее 2) и реактор синтеза углеводородов из ДМЭ, проводимого в присутствии катализатора на основе цеолита типа пентасилов, содержащего оксид цинка и палладий, под давлением 10 МПа при температуре 340°С и объемной скорости подачи сырья 1000-4000 ч-1. Оба реактора работают в проточном режиме.
Процесс проводят в присутствии катализатора на основе цеолитов типа пентасилов с SiO2/Al2O3=25-100, содержащего не более 0,11 мас.% оксида натрия, 0,1-3 мас.% оксида цинка и связующее, который содержит палладий и другие компоненты в следующих соотношениях, мас.%: оксид цинка 0,1-3; палладий 0,1-1; цеолит 50-70 и остальное - связующее.
Полученный продукт содержит до 69% изо-парафинов и до 47% ароматических углеводородов.
Однако производительность процессов, проводимых в проточном режиме, как правило, невысока. В данном случае она не превышает 30 г/м3 синтез-газа.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение производительности процесса получения высокооктанового бензина, повышение селективности по углеводородам C5+ и качества образующегося бензина, а именно снижение содержания ароматических углеводородов, в частности тетраметилбензола - дурола.
Поставленная задача решается тем, что предложен способ получения экологически чистого бензина с октановым числом 92-93 по исследовательскому методу, включающий стадию синтеза ДМЭ из синтез-газа и стадию синтеза углеводородов из ДМЭ, проводимого в присутствии катализатора на основе цеолита типа пентасилов, содержащего оксид цинка и палладий, в котором процесс ведут в циркулирующем режиме так, что поток, выходящий после проведения стадии синтеза углеводородов, возвращают на рециркуляцию в реактор получения диметилового эфира.
Причем на стадии синтеза диметилового эфира процесс проводят при давлении 5-10 МПа и температуре 220-300°С, а на стадии синтеза углеводородов - при давлении 5-10 МПа и температуре 340-360°С, при кратности циркуляции 5-15 объема циркулирующего газа на объем исходного газа (об./об.).
Предлагаемое изобретение позволяет достичь следующих технических результатов:
- увеличить производительность процесса;
- повысить селективность по углеводородам C5+;
- снизить содержание дурола и в некоторых случаях содержание ароматических соединений в жидких продуктах;
- применять синтез-газ практически любого состава для получения высокооктанового бензина.
В предлагаемом изобретении указанные технические результаты достигаются за счет использования катализаторов по прототипу, а также циркуляции газового потока, состоящего из непрореагировавших компонентов синтез-газа и несконденсированных легких углеводородов C1-C4, который, во-первых, положительно влияет на распределение градиента температуры в реакторе, обеспечивает снижение доли нежелательных вторичных реакций крекинга образующихся углеводородов и алкилирования первичных ароматических углеводородов в результате уменьшения времени контакта сырья.
Предлагаемый способ получения высокооктанового бензина позволяет повысить выход углеводородов бензиновой фракции от 70 до 79% на сумму получаемых углеводородов, увеличить производительность процесса от 30 до 120 г/м3 синтез-газа, снизить содержание дурола от 9,0 до не более 1,5 мас.% и в некоторых случаях ароматических соединений от 27 до 16 мас.% в составе получаемых жидких продуктов.
Промышленная применимость заявляемого способа иллюстрируется примерами 2-9, примером 1 - прототип.
Пример 1 (по прототипу)
Катализатор, полученный по методике, описанной в прототипе, и имеющий состав (мас.%) ZnO - 0,1-3,0; Pd - 0,1-1,0; цеолит ЦВМ - 50,0-70,0; связующее - остальное, используют для получения высокооктановых компонентов бензина. В качестве сырья используют газовую смесь, образовавшуюся в процессе синтеза ДМЭ из синтез-газа (мольное отношение H2/CO=2,8) в проточном реакторе, включенном в схему процесса. Процесс проводят под давлением 10 МПа при температуре 340°С и объемной скорости подачи сырья 1000 ч-1 с невысокой производительностью 30 г/м3 поданного СИ-газа. Данные, полученные при применении описанного способа, приведены в табл.1. Выход C5+-углеводородов на сумму углеводородов составляет 70,4 мас.%. Полученный продукт содержит 61,5 мас.% изо-парафинов и 27 мас.% ароматических углеводородов. В составе ароматических углеводородов доминируют триметилбензол и тетраметилбензол - дурол.
Примеры 2-7
Исходный синтез-газ подают в двухреакторный реакционный контур на смешение с циркулирующим в контуре газом. Контур состоит из реактора синтеза оксигенатов, реактора синтеза углеводородов и циркуляционного насоса. Газовый поток, состоящий из исходного синтез-газа и циркулирующего газа, поступает в первый реактор, в котором при давлении 5-10 МПа и в интервале температур 220-300°С на комбинированном металлооксидном катализаторе состава CuO - 23,25; ZnO - 23,25; Cr2O3 - 16,6; Al2O3 - 36,9, разработанном и запатентованном ИНХС РАН (Патент РФ №2218988, 2003 г.), осуществляется синтез оксигенатов (ДМЭ и метанола - MeOH). Затем парогазовая смесь из реактора синтеза оксигенатов без промежуточного их отделения от непревращенных компонентов синтез-газа поступает во второй реактор, где в присутствии цеолитного катализатора по прототипу при том же давлении, что и в реакторе синтеза оксигенатов, и температуре 340-360°С осуществляют синтез углеводородов. Контактная смесь из реактора поступает в последовательно соединенные сепараторы, где происходит разделение ее на водную, углеводородную и газовую фазу. Газовая фаза, содержащая непрореагировавшие компоненты синтез-газа и легкие углеводородные газы C1-C4, разделяется на два потока. Первый поток поступает на вход циркуляционного насоса и возвращается в реактор синтеза оксигенатов. Второй (отдувочный) поток используется для технических нужд. Полученные результаты представлены в таблице 1.
При сравнении данных, полученных по прототипу и по предлагаемому способу, видно, что использование циркуляции позволяет не только существенно (в 4 раза) поднять производительность процесса, но и значительно улучшить состав получаемого бензина. Полученный бензин характеризуется высоким суммарным содержанием изо- и цикло-парафинов не менее 70 мас.%, содержание ароматических углеводородов составляет около 20 мас.%, причем основная часть ее представлена пара- и мета-ксилолами, а содержание тетраметилбензола (дурола) не превышает 1,5%. Показатели процесса практически не зависят от состава исходного сырья.
Таблица 1
Условия опыта и основные показатели процесса получения углеводородов
  № примера
Условия опыта и 1 2 3 4 5 6 7
основные показатели (прототип)            
Давление, МПа 10 10 10 7 5 10 10
Т первой стадии, °С 280 280 280 300 280 280 280
Т второй стадии, °С 340 340 340 360 340 340 340
Состав исходного              
синтез-газа,              
поступающего на              
первую стадию              
синтеза оксигенатов, об.% 67 59 59 59 59 75 74
H2 24 33 33 33 33 13 2,7
CO 2 2 2 2 2 7 19
CO2 7 5 5 5 5 5 4,4
N2              
Об. скорость подачи 1000 533 750 750 750 850 850
исходного газа, ч-1              
Кратность 0 10 6 6 6 10 6
циркуляции (об./об.)              
Селективность              
превращения СО в:              
ДМЭ 65,4 76,1 71,0 60,4 56,2 34,6 37,9
MeOH 2,5 14,4 17,2 22,3 27,6 65,4 62,1
CO2 32,1 9,4 11,8 17,3 12,8 - -
Конверсия, %              
CO   91,2 86,6 90,2 86,3 91,9 79,2
CO2   - - - - 76,6 93,4
ДМЭ/MeOH 99 100 100 98,9 100 99,9 98,4
Состав бензиновой
фракции, мас.%:		              
Н-парафины 4,7 8,3 10,8 9,8 10,2 9,2 11,1
Изо-парафины 61,5 59,5 60,5 56,5 51,8 62,3 63,1
циклопарафины 6,8 12,6 12,6 9,5 8,0 8,3 8,6
Ароматические у/в, 27,0 19,6 16,1 24,2 30 20,2 17,2
в т.ч.:              
бензол 0 0 0 0 0 0 0
толуол 0,4 0,3 0,3 0,3 0,4 0,3 0,3
ксилолы 9,7 16,2 13,2 19,1 23,9 16,0 13,6
триметилбензол 7,5 0,8 0,7 1,1 1,9 1,5 1,4
тетраметилбензол              
(дурол) 9,0 1,1 0,8 1,3 2,5 1,0 0,7
остальное этил-,              
изопропилбензол и 0,4 1,2 1,1 2,4 1,3 1,0 1,2
др.              
Выход C5+ на ∑ углеводородов, мас.% 70,4 79,3 76,9 74,6 67,2 75,1 73,2
Производительность, До 30 118 120 122 117 119 120
г/м3 СИ-газа              
Пример 8
Синтез углеводородов проводят аналогично примеру 2. С целью получения информации об изменении показателей процесса, характеризующих стабильность катализатора, во времени осуществляют длительный пробег (не менее 600 часов). В качестве исходного сырья используют синтез-газ состава (об.%): H2 - 59, CO - 33, CO2 - 2, N2 - 5.
Условия и основные показатели процесса получения углеводородов из синтез-газа представлены в табл.2.
Пример 9
Синтез углеводородов проводят аналогично примеру 8 с той разницей, что в качестве исходного сырья используют синтез-газ состава (об.%): H2 - 75, CO - 13, CO2 - 7, N2 - 5.
Условия и основные показатели процесса получения углеводородов из синтез-газа представлены в табл.2.
Таблица 2
Влияние длительности пробега на основные показатели процесса получения углеводородов
  № примера
Условия опыта и основные показатели   8     9  
Длительность испытаний, час 100 300 600 100 300 600
Давление, МПа 10     10    
Т первой стадии, °С 280     280    
Т второй стадии, °С 340     340    
Состав синтез-газа,            
об.%:            
H2 59     75    
CO 33     13    
CO2 2     7    
N2 5     5    
Об. скорость подачи            
исходного газа, ч-1 533     850    
Кратность циркуляции            
(об./об.) 10     10    
Конверсия, %            
CO 91,2 88,0 91,2 91,9 91,2 91,0
CO2 - - - 76,6 75,9 75,9
ДМЭ/MeOH 100 99,8 99,9 99,9 100,0 99,8
Состав бензиновой фракции, мас.%:            
Изо-парафины 59,5 60,0 59,0 62,3 61,9 61,5
Н-парафины 8,3 9,0 8,8 9,2 9,6 9,4
циклопарафины 12,6 10,8 11,4 8,3 9,0 8,8
Ароматические у/в, 19,6 20,2 20,8 20,2 19,5 20,3
В том числе:            
бензол 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
дурол 0,9 1,1 1,1 0,8 1,2 1,4
Выход C5+ на Σ            
углеводородов, мас.% 79,3 78,1 78,2 75,1 74,5 74,2
Производительность, 117 116 117 120 121 121
г/м3 СИ-газа            
Примеры 8 и 9 демонстрируют практическую применимость предлагаемой технологии для получения высокооктанового бензина из синтез-газа любого состава. Показатели процесса остаются неизменными в течение всего периода испытаний (от 100 до 600 часов). Полученный бензин характеризуется высоким суммарным содержанием изо- и цикло-парафинов не менее 70 мас.%, содержание ароматических углеводородов составляет около 20 мас.%, причем основная часть ее представлена пара- и мета-ксилолами, а содержание тетраметилбензола (дурола) не превышает 1,5%.
Предлагаемая технология позволяет получать качественный и экологически чистый высокооктановый бензин (о.ч. не менее 90 пунктов по ИМ), отвечающий нормам международного стандарта и не содержащий практически дурола.
Кроме того, предлагаемое техническое решение также позволяет увеличить производительность процесса получения высокооктанового бензина до 116-121 г/м3 СИ-газа по сравнению с производительностью процесса, проводимого в условиях прототипа - 30 г/м3 СИ-газа.

Claims (4)

1. Способ получения экологически чистого бензина с октановым числом 92-93 по исследовательскому методу, включающий стадию синтеза ДМЭ из синтез-газа и стадию синтеза углеводородов из ДМЭ, проводимого в присутствии катализатора на основе цеолита типа пентасилов, содержащего оксид цинка и палладий, отличающийся тем, что стадию синтеза диметилового эфира осуществляют в реакторе синтеза оксигенатов, парогазовая смесь из реактора синтеза оксигенатов без промежуточного их отделения от непревращенных компонентов синтез-газа поступает в реактор синтеза углеводородов из ДМЭ, контактная смесь из реактора поступает в сепараторы, где происходит разделение ее на водную, углеводородную и газовую фазы, газовую фазу разделяют на два потока, первый поток рециркулируют в реактор синтеза оксигенатов (получения диметилового эфира).
2. Способ получения экологически чистого бензина по п.1, отличающийся тем, что процесс на стадии синтеза диметилового эфира проводят при давлении 5-10 МПа и температуре 220-300°С.
3. Способ получения экологически чистого бензина по п.1, отличающийся тем, что процесс на стадии синтеза углеводородов проводят при давлении 5-10 МПа и температуре 340-360°С.
4. Способ получения экологически чистого бензина по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут при кратности циркуляции 5-15 об./об.
RU2010133595/04A 2010-08-11 2010-08-11 Способ получения экологически чистого высокооктанового бензина RU2442767C1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010133595/04A RU2442767C1 (ru) 2010-08-11 2010-08-11 Способ получения экологически чистого высокооктанового бензина
PCT/RU2011/000626 WO2012021095A2 (ru) 2010-08-11 2011-08-18 Способ получения экологически чистого высокооктанового бензина
EA201300093A EA022499B1 (ru) 2010-08-11 2011-08-18 Способ получения экологически чистого высокооктанового бензина

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010133595/04A RU2442767C1 (ru) 2010-08-11 2010-08-11 Способ получения экологически чистого высокооктанового бензина

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2442767C1 true RU2442767C1 (ru) 2012-02-20

Family

ID=45568095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010133595/04A RU2442767C1 (ru) 2010-08-11 2010-08-11 Способ получения экологически чистого высокооктанового бензина

Country Status (3)

Country Link
EA (1) EA022499B1 (ru)
RU (1) RU2442767C1 (ru)
WO (1) WO2012021095A2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2649629C1 (ru) * 2016-11-24 2018-04-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Способ получения синтетической нефти из природного или попутного нефтяного газа (варианты)
RU2676688C2 (ru) * 2014-01-28 2019-01-10 Линде Акциенгезелльшафт Способ и установка для получения диметилового эфира из синтез-газа

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU632296A3 (ru) * 1973-08-09 1978-11-05 Мобил Ойл Корпорейшн (Фирма) Способ получени синтетического бензина
EP0040914A1 (en) * 1980-05-22 1981-12-02 Mobil Oil Corporation Process for the catalytic conversion of methanol into hydrocarbons boiling within the motor fuel range
US4481305A (en) * 1982-09-07 1984-11-06 Haldor Topsoe A/S Process for the preparation of hydrocarbons
US4520216A (en) * 1983-05-11 1985-05-28 Haldor Topsoe Process for the preparation of synthetic hydrocarbons
RU2143417C1 (ru) * 1998-07-27 1999-12-27 Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН Способ получения моторных топлив из углеродсодержащего сырья
RU2248341C1 (ru) * 2003-08-07 2005-03-20 Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН (ИНХС РАН) Катализатор, способ его приготовления и способ получения экологически чистого высокооктанового бензина

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2284312C1 (ru) * 2005-05-23 2006-09-27 Закрытое Акционерное Общество "Сибирская Технологическая Компания "Цеосит" Способ получения углеводородов из оксидов углерода и водорода

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU632296A3 (ru) * 1973-08-09 1978-11-05 Мобил Ойл Корпорейшн (Фирма) Способ получени синтетического бензина
EP0040914A1 (en) * 1980-05-22 1981-12-02 Mobil Oil Corporation Process for the catalytic conversion of methanol into hydrocarbons boiling within the motor fuel range
US4481305A (en) * 1982-09-07 1984-11-06 Haldor Topsoe A/S Process for the preparation of hydrocarbons
US4520216A (en) * 1983-05-11 1985-05-28 Haldor Topsoe Process for the preparation of synthetic hydrocarbons
RU2143417C1 (ru) * 1998-07-27 1999-12-27 Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН Способ получения моторных топлив из углеродсодержащего сырья
RU2248341C1 (ru) * 2003-08-07 2005-03-20 Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН (ИНХС РАН) Катализатор, способ его приготовления и способ получения экологически чистого высокооктанового бензина

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676688C2 (ru) * 2014-01-28 2019-01-10 Линде Акциенгезелльшафт Способ и установка для получения диметилового эфира из синтез-газа
RU2649629C1 (ru) * 2016-11-24 2018-04-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Способ получения синтетической нефти из природного или попутного нефтяного газа (варианты)

Also Published As

Publication number Publication date
EA201300093A1 (ru) 2013-06-28
WO2012021095A2 (ru) 2012-02-16
WO2012021095A3 (ru) 2012-04-05
EA022499B1 (ru) 2016-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Atsonios et al. Alternative thermochemical routes for aviation biofuels via alcohols synthesis: Process modeling, techno-economic assessment and comparison
Vispute et al. Renewable chemical commodity feedstocks from integrated catalytic processing of pyrolysis oils
Bond et al. Integrated catalytic conversion of γ-valerolactone to liquid alkenes for transportation fuels
CN101386787B (zh) 将含氧化物转化为汽油的方法
RU2448147C2 (ru) Способ синтеза углеводородных компонентов бензина
US11660587B2 (en) Catalysts and process for liquid hydrocarbon fuel production
CN103864562B (zh) 一种甲醇制均四甲苯的方法
JP2005501139A5 (ru)
US6824574B2 (en) Process for improving production of Fischer-Tropsch distillate fuels
Breitkreuz et al. New process for sustainable fuels and chemicals from bio‐based alcohols and acetone
CN101928599A (zh) 一种生产喷气燃料或喷气燃料调合组分的方法
CN103864561B (zh) 一种甲醇芳构化制取芳烃的工艺方法
US8906971B2 (en) Catalysts and process for liquid hydrocarbon fuel production
US20160272665A1 (en) Production of renewable fine chemicals and liquid fuels
To et al. Direct synthesis of branched hydrocarbons from CO2 over composite catalysts in a single reactor
Chakraborty et al. Advances in the conversion of methanol to gasoline
RU2442767C1 (ru) Способ получения экологически чистого высокооктанового бензина
WO2023227102A1 (zh) 费托合成油耦合低碳醇醚含氧化合物生产低碳烯烃的方法
RU2649629C1 (ru) Способ получения синтетической нефти из природного или попутного нефтяного газа (варианты)
Nimlos et al. Direct Conversion of Renewable CO2-Rich Syngas to High-Octane Hydrocarbons in a Single Reactor
RU2442650C1 (ru) Катализатор, способ его приготовления и способ получения смеси углеводородов с низким содержанием ароматических соединений
Ruddy et al. Evaluating Cu/BEA Catalyst Performance with Techno-Economic Analysis to Develop a Market-Responsive Biorefinery Concept Around the Conversion of Methanol to High-Octane Hydrocarbons
Chang et al. Conversion of methanol to gasoline components
Boyajian et al. Unlocking Small-Scale GTL: Cost-Effective Platform for Producing Drop-in Fuel From Syngas via a Single-Loop, Catalytic Thermochemical Process
Wu A Full Spectrum of Characterization for Insight into Carbon Speciation and Removal on a Cu/BEA Catalyst During Renewable High-Octane Hydrocarbon Synthesis